Как открыть новый «вид» облаков — руководство для наблюдателя за небом

Облака образуются в бесчисленном множестве форм и размеров, а их бесконечные комбинации и положение на небесном своде создают визуальную драму в зависимости от освещения. Несмотря на кажущуюся случайность, для их классификации существует подробная система наименований. Когда облако в итоге не может быть отнесено ни к одной из существующих категорий, его можно номинировать для получения собственной классификации. В 2017 году Всемирная метеорологическая организация (ВМО) добавила 12 новых типов облаков в Международный атлас облаков — мировой стандартный справочник по классификации облаков. Автор статьи работал в составе небольшой группы, изучавшей природу одного из вновь классифицированных облаков — Asperitas, которое демонстрирует волнообразные возмущения в основании, напоминающие бурное море.

Облака именуются с использованием латинской системы, предложенной Люком Говардом в 1803 году, которая заложила основы для атласа облаков ВМО в 1939 году. Они разделены на десять основных родов, описываемых по форме и высоте. Например, Cumulus (от латинского «куча» или «комок») описывает облака с видом «ватных хлопьев». Stratus описывает низкий слоистый облачный слой с однородным, ровным основанием, покрывающим большую часть неба. Nimbus означает «несущий дождь», поэтому облако Nimbostratus — это слоистое облако, производящее дождь или, иногда, снег.

Важно обновлять и дополнять такую классификацию, поскольку облака указывают на текущее состояние атмосферы, а их тип сообщается метеорологическими наблюдателями по всему миру. Долгосрочные данные об облачности важны для изучения изменений климата. Обновления Атласа происходят редко, по двум основным причинам. Во-первых, некоторые из вновь классифицированных облаков, такие как Cirrus homogenitus (искусственные перистые облака, известные как инверсионные следы), появились только с эрой авиалайнеров, что демонстрирует влияние человека на атмосферу. Во-вторых, с появлением смартфонов возможности общественности наблюдать и делиться снимками облачных образований резко возросли. Общество любителей облаков (Cloud Appreciation Society, CAS) имеет приложение для наблюдения за облаками, позволяющее его членам загружать фотографии с геоданными. Именно кампания основателя CAS Гэвина Претор-Пинни привела к признанию Asperitas дополнительным признаком в последнем атласе ВМО.

В ходе исследования атмосферных условий, связанных с наблюдениями Asperitas через приложение CAS, с использованием спутниковых снимков, лазерных облакомеров и моделей прогноза погоды, было установлено, что Asperitas является дополнительным признаком облаков Stratus или Stratocumulus. Волнообразное образование в основании облака связано с атмосферными волнами, распространяющимися вдоль него. Эти волны, известные как атмосферные гравитационные волны, часто генерируются грозами, струйными течениями и прохождением воздуха над горами. Их взаимодействие с основанием облака и придает Asperitas характерные волнистые черты.

Asperitas — отличный пример того, как гражданская наука может быть использована для научных открытий. Миллионы смартфонов представляют собой микро-измерительные устройства, способные фиксировать состояние неба, создавая беспрецедентную систему атмосферных измерений.